Перехід глобального електропостачання на безвуглецеві джерела необхідний скорочення викидів парникових газів (ПГ) і є пріоритетом боротьби з зміною клімату. За даними Міжнародного енергетичного агентства (МЕА), у 2022 році введено 295 гігават (ГВт) відновлюваних генеруючих потужностей, а виробництво відновлюваної енергії стає дедалі рентабельнішим.
Використання відновлюваних джерел енергії продовжує прискорюватися. Крім того, існує можливість зменшити вплив передачі та розподілу (T&D) енергопостачання на екологію. Сьогодні світ, як ніколи раніше, потребує екологічно ефективних електромереж, які роблять свій внесок у скорочення викидів парникових газів. Тому останніми роками пріоритетом для електроенергетичних підприємств є відмова від використання газу гексафториду сірки (SF6, елегаза).
Чому? Протягом десятиліть гексафторид сірки був кращим вибором для вимикачів та розподільчих пристроїв із елегазовою ізоляцією (КРУЕ) на високовольтних підстанціях. Цей газ широко використовувався завдяки своїм унікальним властивостям, ідеальним для електричної ізоляції та відключень струмів. Але, на жаль, SF6 також є надзвичайно потужним і стійким ПГ, з потенціалом глобального потепління (ПГП) у 24300 разів вище, ніж у вуглекислого газу (CO2), і у разі витоку залишається в атмосфері понад 1000 років.
Перехід до нових рішень без SF6.
Галузь давно шукає альтернативи, і за останнє десятиліття було розроблено та протестовано декілька зразків газів для заміни SF6 у високовольтному устаткуванні, наприклад, нова газова суміш, що складається з невеликого відсотка фторнітрилу з вуглекислим газом (CO2) та киснем (O2). ПГП цієї суміші більш ніж у 100 разів нижче, ніж у SF6, і вона може бути надійним та екологічно ефективним рішенням для високовольтних розподільчих пристроїв.
Суміш ідеально підходить для закритого високовольтного металевого обладнання, такого як розподільні пристрої з елегазовою ізоляцією (КРУЕ), лінії з елегазовою ізоляцією (ЛЕІ), високовольтні вимикачі та гібридні розподільні пристрої завдяки наступним перевагам:
- Така сама компактність, як у SF6;
- мінімальний вуглецевий слід; при цьому розміри та вага обладнання залишаються колишніми, а номінальні характеристики та надійність відповідають таким же показникам, як і в традиційних розподільчих пристроях з SF6, включаючи ємнісну та індуктивну комутацію.
Масштабованість до будь-якої необхідної напруги.
Стандартизовані методи роботи з газом та навчання, аналогічні SF6, забезпечують плавний та безпроблемний перехід на нове обладнання.
Стандартизовані методи роботи з газом та навчання, аналогічне роботі з елегазом SF6, забезпечують плавний та плавний перехід на нове обладнання.
Останні два роки триває комерціалізація високовольтних розподільчих пристроїв, у яких використовується екологічно ефективна газова суміш на основі фторнітрилу. Hitachi Energy представила перші зразки у 2021 році, і найближчими роками компанія планує запропонувати повний портфель без SF6 для всього діапазону високовольтних розподільчих пристроїв.
Остання пропозиція - високовольтний вимикач 420 кВ (63 кА) без SF6 представлений у серпні 2022 року. У процесі експлуатації високовольтні вимикачі зазнають екстремальних механічних, електричних і теплових навантажень, що ускладнює їх проектування. Наприклад, вимикач на 420 кВ повинен комутувати струми кз до 63 000 А за секунду, при цьому вивільняється енергія, як при зіткненні автомобілів, і відбувається короткочасне підвищення температури (вище, ніж температура на поверхні Сонця). Новий високовольтний вимикач є ключовим компонентом для кількох високовольтних розподільчих пристроїв напругою 420 кВ, що використовуються передачі електроенергії на великі відстані.
20 червня 2023 року компанія Hitachi Energy поставить компанії Eversource перший у світі екологічно ефективний вимикач EconiQ™ на 420 кВ без SF6. Це історична віха в галузі та новий етап створення мережі електросистеми без SF6.
Високовольтний вимикач входить до еколого-ефективного портфелю EconiQ компанії Hitachi Energy, що пропонує екологічно ефективні продукти, послуги та рішення. Він також включає EconiQ Retrofill, ще одне рішення щодо заміни SF6 в існуючих високовольтних лініях з елегазової ізоляцією.
Завтра розпочинається сьогодні.
У зв'язку з новими урядовими нормами та корпоративною політикою у багатьох державах, спрямованих на зниження викидів парникових газів, найбільш чесною та професійною оцінкою екологічних показників є загальний вуглецевий слід продукту протягом його життєвого циклу.
Вуглецевий слід при застосуванні газових сумішей нижче, порівняно з іншими рішеннями без SF6, також вони дозволяють зменшити розмір і вагу розподільчих пристроїв.
Перехід до чистої енергії потребує розширення електромереж. Крім того, енергію від поновлюваних джерел енергії часто доводиться транспортувати на великі відстані, що потребує розширення високовольтних систем, розвитку інфраструктури передачі та розподілу енергії, а також будівництва додаткових підстанцій. Ось чому важливо забезпечити стійкість та компактність підстанцій.
Тепер є надійна, масштабована екологічно ефективна альтернатива SF6. Портфель EconiQ значно знижує вуглецевий слід підстанцій, може бути легко інтегрований у існуючі мережі та стати галузевим стандартом для електромереж, вільних від SF6.
Енергосистема без SF6 – це внесок T&D у боротьбу зі зміною клімату, і компанія Hitachi Energy пишається тим, що є піонером у цьому перетворенні, вперше поставивши на комерційній основі баковий високовольтний вимикач на 420 кВ без SF6.